Zweitaktverbrennungskraftmaschine mit mehr als zwei auf einen gemeinsamen Verbrennungsraum arbeitenden Itolben. Bei Verbrennungskraftmaschinen, bei de nen mehr als zwei Kolben auf einen gemein samen Verbrennungsraum arbeiten, müssen die Kolbenböden eine dachförmige Gestal tung haben, um einen möglichst günstigen Verbrennungsraum zu erzielen. Besonders bei Einspritzmaschinen ist die dachförmige Aus gestaltung der Kolbenböden von Bedeutung, da diese einen besonders kleinen Verbren nungsraum verlangen.
Bei im Zweitakt arbeitenden Verbren nungskraftmaschinen mit durch die Kolben gesteuerten Steuerschlitzen wird der Spül vorgang durch die Dachform der Kolben böden nicht etwa, wie man erwarten sollte, begünstigt, sondern benachteiligt. Es hat sich herausgestellt, dass, wenn man die Spül schlitze in üblicher Weise über den ganzen Umfang des Zylinders gleichmässig verteilt, die in den Zylinder eintretende Spülluft durch die Dachflächen der Kolbenböden nach dem Dachrücken zu abgelenkt wird und in verhältnismässig dünner Schicht mit grosser Geschwindigkeit durch die Mitte des Zylin ders strömt, während beiderseits dieser dün nen Spülluftschicht sich Wirbelnester bilden. die an der Spülung nicht teilnehmen.
Nach der Erfindung sind diese Übel stände dadurch vermieden, dass die Spül schlitze am Zylinder in zwei Gruppen ein ander gegenüber auf den Giebelseiten des Kolbens angeordnet und parallel zum Dach rücken des Kolbenbodens gerichtet sind. In folgedessen bilden die aus den gegenüber liegenden Spülschlitzen austretenden Spül luftströme Luftstrahlen, welche aufeinander prallen und nicht durch die dachförmigen Kolbenböden in das Zylinderinnere abgelenkt werden.
Durch das Aufeinanderprallen wird die lebendige Kraft der Spülluftströme im wesentlichen vernichtet, so dass sich der Raum innerhalb des dachförmigen Kolben bodens mit Spülluft vollständig ausfüllt und dass diese unter dem Einfluss der nach- strömenden Luft als ein den ganzen Zylin derquerschnitt ausfüllender Luftkolben die Verbrennungsgase vor sich herschiebt. Die Bildung von Wirbelstromnestern ist somit vermieden.
Um dabei eine Ablenkung der durch die Spülschlitze eintretenden Luftströme durch die Steuerkante des dachförmigen Kolbenbodens nach Möglichkeit zu vermeiden, übersehreitet die Steuerkante des Kolbenbodens zweck mässig beim Auswärtshub. die -äussere Kante der Spülschlitze. Damit ist die Gewähr ge geben, dass die aus den Spülschlitzen aus tretenden Luftströme während eines Teils der Spülzeit keine Ablenkung durch die Steuerkante des Kolbenbodens erfahren, viel mehr parallel zum Rücken des dachförmigen Kolbenbodens in den Zylinder eintreten.
Auf der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der Zweitaktverbrennungs- kraftmasehine nach der Erfindung dar gestellt.
Fig. 1 ist ein Querschnitt durch die Ma schine; Fig.2 zeigt einen Teil der Maschine in grösserem Massstäbe; Fig. 3 ist ein Längs schnitt nach der Linie A-B der Fig. 2, und Fig.4 ist ein Querschnitt nach der Linie C-D der Fig. 3 von unten gesehen.
Bei der dargestellten Zweitaktverbren- nungskraftmaschine, die beispielsweise nach dem Dieselverfahren arbeitet, ist ein Zylin derstern mit drei Zylindern a vorgesehen, in welchen die Kolben b spielen. Die drei Kolben b arbeiten auf einen gemeinsamen Verbrennungsraum c des Zylindersterns, und ihre Böden haben eine dachförmige Gestalt, so dass sie bei der innern Totlage einen sehr kleinen Verbrennungsraum begrenzen. Die Bodenfläche des Kolbens setzt sich also aus zwei dachförmig zueinander gestellten Flä chen d und dem- mittleren, den Dachrücken bildenden abgerundeten Teil e zusammen.
Zwei der Zylinder a sind mit Spülschlitzen <I>f</I> und der dritte Zylinder<I>a</I> ist mit Auspuff schlitzen versehen.
Die Spülschlitze f sind in den Zylindern a in zwei Gruppen einander gegenüber auf den Giebelseiten des Kolbens angeordnet und parallel zu dem Dachrücken e des Kolben bodens und somit auch parallel zu den Flä chen<I>d</I> gerichtet. Di.e Spülschlitze<I>f</I> sind mit ihren innern und äussern Kanten dem dach- förmigen Kolbenboden d, e angepasst, so da.ss sie alle vom Kolben b gleichzeitig freigelegt werden.
Ferner sind die Spülschlitze f so kurz, dass bei der äussern Totlage des Kolbens die Steuerkante des Kolbenbodens d, e in einem Abstand x von der äussern Kante der Spül schlitze f steht.
Werden beim Auswärtshub der Kolben. <I>b</I> die, Spülschlitze<I>f</I> der zwei Zylinder a freigegeben, so treten aus diesen Schlitzen Spülluftströme aus, die parallel zu dem Dachrücken e und demgemäss parallel zu den Flächen d gerichtet sind. Diese Luftströme erfahren daher durch die dachförmige Aus gestaltung der Kolbenböden keine Ablen kung. Die aus den gegenüberliegenden Spül schlitzen f austretenden Luftströme prallen aufeinander, so dass ihre lebendige Kraft zum grössten Teil vernichtet wird und sich der innerhalb des Kolbenbodens d, e befindliche Teil des Zylinders a vollständig mit Spülluft ausfüllt. Diese Luft wird durch die nach strömende Spülluft in den Zylinder a getrie ben und schiebt wie ein Luftkolben die Ver brennungsgase den Auspuffschlitzen g zu.
Nach völliger Freigabe der Spülluft schlitze<I>f</I> durch den Kolben<I>b</I> führt dieser noch eine weitere Auswärtsbewegung um das Mass x aus (Fig. 3), und die Steuerkante des dachförmigen Kolbenbodens d, e erreicht auch die äussere Kante der Spülluftschlitze beim folgenden Einwärtshub erst nach Zu- rücklegung der Strecke .r. Es ist somit die Steuerkante des Kolbens b während eines Teils der Spülzeit ausserhalb des Bereiches der Spülschlitze f, und damit ist die Ge währ gegeben, dass während dieser Zeit die durch die Spülschlitze f austretenden Luft strahlen nicht durch die Kolbenkante in un erwünschter Weise abgelenkt werden.
Die Erfindung eignet sich auch für Zwei- taktverbrennungskraftmaschinen, bei denen mehr als drei Kolben auf einen gemeinsamen Verbrennungsraum arbeiten.
Two-stroke internal combustion engine with more than two pistons working in a common combustion chamber. In internal combustion engines, where more than two pistons work on a common combustion chamber, the piston crowns must have a roof-shaped design in order to achieve the most favorable combustion chamber possible. In injection machines in particular, the roof-shaped design of the piston heads is important because they require a particularly small combustion chamber.
In two-stroke combustion engines with control slots controlled by the piston, the flushing process is not favored by the roof shape of the piston crowns, as one should expect, but rather disadvantaged. It has been found that if the scavenging slots are evenly distributed over the entire circumference of the cylinder in the usual way, the scavenging air entering the cylinder is deflected by the roof surfaces of the piston heads towards the back of the roof and through in a relatively thin layer at high speed the middle of the cylinder flows while vortex nests are formed on both sides of this thin layer of scavenging air. who do not take part in the flush.
According to the invention, these evils are avoided in that the flushing slots on the cylinder in two groups are arranged opposite one another on the gable ends of the piston and are directed parallel to the roof back of the piston head. As a result, the scavenging air flows emerging from the opposite scavenging slots form air jets which collide with one another and are not deflected into the interior of the cylinder by the roof-shaped piston heads.
As a result of the collision, the vital force of the scavenging air flows is essentially destroyed, so that the space inside the roof-shaped piston base is completely filled with scavenging air and, under the influence of the air flowing in, the combustion gases in front of it as an air piston filling the entire cylinder cross-section pushes. The formation of eddy current nests is thus avoided.
In order to avoid a deflection of the air streams entering through the flushing slots by the control edge of the roof-shaped piston head as far as possible, the control edge of the piston head expediently overshoots the outward stroke. the outer edge of the flushing slots. This guarantees that the air streams emerging from the scavenging slots are not deflected by the control edge of the piston head during part of the scavenging time and enter the cylinder much more parallel to the back of the roof-shaped piston head.
In the drawing, an example embodiment of the two-stroke internal combustion engine according to the invention is shown.
Fig. 1 is a cross section through the Ma machine; Fig.2 shows part of the machine on a larger scale; Fig. 3 is a longitudinal section on the line A-B of Fig. 2, and Fig. 4 is a cross section on the line C-D of Fig. 3 seen from below.
In the illustrated two-stroke internal combustion engine, which operates, for example, according to the diesel method, a Zylin derstern is provided with three cylinders a, in which the pistons b play. The three pistons b work on a common combustion chamber c of the cylinder star, and their bottoms are roof-shaped so that they delimit a very small combustion chamber in the inner dead center. The bottom surface of the piston is thus made up of two roof-shaped surfaces d and the central rounded part e that forms the roof back.
Two of the cylinders a are provided with scavenging slots <I> f </I> and the third cylinder <I> a </I> is provided with exhaust slots.
The flushing slots f are arranged in the cylinders a in two groups opposite one another on the gable ends of the piston and are directed parallel to the roof back e of the piston bottom and thus also parallel to the surfaces <I> d </I>. The inner and outer edges of the flushing slots <I> f </I> are adapted to the roof-shaped piston crown d, e, so that they are all exposed by piston b at the same time.
Furthermore, the flushing slots f are so short that when the piston is in its dead position, the control edge of the piston head d, e is at a distance x from the outer edge of the flushing slots f.
Becomes the piston on the outward stroke. If the scavenging slits <I> f </I> of the two cylinders a are released, scavenging air flows emerge from these slits, which are directed parallel to the roof back e and accordingly parallel to the surfaces d. These air flows therefore experience no deflection due to the roof-shaped design of the piston heads. The air currents emerging from the opposite scavenging slots f collide with one another, so that their vital force is largely destroyed and the part of the cylinder a located inside the piston crown d, e is completely filled with scavenging air. This air is driven ben by the purge air flowing into the cylinder a and pushes the combustion gases to the exhaust ports g like an air piston.
After the purging air slots <I> f </I> through the piston <I> b </I> have been completely released, the piston executes another outward movement by the dimension x (Fig. 3), and the control edge of the roof-shaped piston head d, e also only reaches the outer edge of the scavenging air slots on the following inward stroke after the distance .r has been covered. It is thus the control edge of the piston b during part of the flushing time outside the area of the flushing slots f, and this ensures that the air exiting through the flushing slots f during this time will not be deflected by the piston edge in an undesired manner .
The invention is also suitable for two-stroke internal combustion engines in which more than three pistons work on a common combustion chamber.